CN116494794A - 车载充电电路以及车辆 - Google Patents

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CN116494794A CN202310499657.6A CN202310499657A CN116494794A CN 116494794 A CN116494794 A CN 116494794A CN 202310499657 A CN202310499657 A CN 202310499657A CN 116494794 A CN116494794 A CN 116494794A
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朱喆达
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Abstract

本申请公开了一种车载充电电路以及车辆，车载充电电路包括：原边模块、副边高压模块以及副边低压模块；其中，原边模块用于连接交流电源，还用于将交流电源提供的交流电压进行整流处理，得到整流电压；原边模块还用于和副边高压模块用于对整流电压进行第一变压处理和功率因数校正处理，得到第一直流电压；原边模块还用于和副边低压模块用于对整流电压进行第二变压处理和功率因数校正处理，得到第二直流电压；其中，第一直流电压的电压高于第二直流电压的电压。由此，通过原边变压单元、副边高压模块以及副边低压模块对整流电压进行功率因数校正，减少原边模块的工作负担，降低对元件的要求，简化了车载充电电路的结构，降低成本。

Description

车载充电电路以及车辆
技术领域
本申请涉及车载充电技术领域，更具体地，涉及一种车载充电电路以及车辆。
背景技术
新能源车辆逐渐普及开来，车载电源是新能源车辆的核心器件，其直接影响新能源车辆的充电和能量转换系统的性能以及成本。然而，相关技术中，车载充电电路所使用的元件数量较多，结构复杂，以致成本较高。
发明内容
鉴于上述问题，本申请实施例提出了一种车载充电电路以及车辆，能够有效简化车载充电电路的结构，降低成本。
第一方面，本申请实施例提供了一种车载充电电路，该电路包括：整流单元、原边变压单元、副边高压模块以及副边低压模块；其中，整流单元用于连接交流电源，整流单元用于将交流电源提供的交流电压进行整流处理，得到整流电压；原边变压单元与整流单元连接；原边变压单元和副边高压模块用于对整流电压进行第一变压处理和功率因数校正处理，得到第一直流电压；原边变压单元和副边低压模块用于对整流电压进行第二变压处理和功率因数校正处理，得到第二直流电压；其中，第一直流电压的电压高于第二直流电压的电压。
第二方面，本申请实施例还提供了一种车辆，包括动力电池、低压负载以及上述第一方面所述的车载充电电路；其中，动力电池与车载充电电路的副边高压模块连接；低压负载与车载充电电路的副边低压模块连接。
本申请提供的技术方案，车载充电电路包括：原边模块、副边高压模块以及副边低压模块；其中，原边模块用于连接交流电源，原边模块还用于将交流电源提供的交流电压进行整流处理，得到整流电压；原边模块还用于和副边高压模块用于对整流电压进行第一变压处理和功率因数校正处理，得到第一直流电压；原边模块还用于和副边低压模块用于对整流电压进行第二变压处理和功率因数校正处理，得到第二直流电压；其中，第一直流电压的电压高于第二直流电压的电压。由此，通过原边模块、副边高压模块以及副边低压模块对整流电压进行功率因数校正，减少原边模块的工作负担，降低对元件的要求，简化了充电电路的结构，降低成本。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，而不是全部的实施例。基于本申请实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例及附图，都属于本发明保护的范围。
图1是本申请实施例提供的一种车载充电电路的结构示意图。
图2是本申请实施例提供的另一种车载充电电路的结构示意图。
图3是本申请实施例提供的一种整流单元的结构示意图。
图4是本申请实施例提供的又一种车载充电电路的结构示意图。
图5本申请实施例提供的一种原边变压单元的结构示意图。
图6是本申请实施例提供的再一种车载充电电路的结构示意图。
图7是本申请实施例提供的一种副边低压模块的结构示意图。
图8是本申请实施例提供的另一种副边低压模块的结构示意图。
图9本申请实施例提供的还一种车载充电电路的结构示意图。
图10本申请实施例提供的又另一种车载充电电路的结构示意图。
图11是本申请实施例提供的一种副边高压模块的结构示意图。
图12是本申请实施例提供的另一种副边高压模块的结构示意图。
图13是本申请实施例提供的一种原边模块的结构示意图。
图14是本申请实施例提供的又一种副边高压模块的结构示意图。
图15是本申请实施例提供的又一种副边低压模块的结构示意图。
图16是本申请实施例提供的一种车辆的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
新能源车辆逐渐普及开来，车载电源是新能源车辆的核心器件，其直接影响新能源车辆的充电和能量转换系统的性能以及成本。然而，相关技术中，车载充电电路所使用的元件数量较多，结构复杂，以致成本较高。
例如，相关技术中，车载充电电路一般使用车载充电器与直流变换器集成，其中，车载充电器通常采用功率因数校正模块与直流变换器模块两级拓扑结构，通过电压采集电路以及电流采集电路控制功率因数校正模块对交流电压进行功率因数校正处理与整流处理，以将交流电压调整为对应的直流电压；两级拓扑结构存在需要使用大量元件、结构复杂，且对元件的要求较高，导致成本较高。
为了改善上述问题，本申请提供了一种车载充电电路以及车辆，该车载充电电路包括：原边模块、副边高压模块以及副边低压模块；其中，原边模块用于连接交流电源，原边模块还用于将交流电源提供的交流电压进行整流处理，得到整流电压；原边模块还用于和副边高压模块用于对整流电压进行第一变压处理和功率因数校正处理，得到第一直流电压；原边模块还用于和副边低压模块用于对整流电压进行第二变压处理和功率因数校正处理，得到第二直流电压；其中，第一直流电压的电压高于第二直流电压的电压。
由此，通过原边模块、副边高压模块以及副边低压模块对整流电压进行功率因数校正，减少原边模块的工作负担，降低对元件的要求，简化了充电电路的结构，降低成本。
请参阅图1，图1是本申请实施例提供的一种车载充电电路的结构示意图。如图1所示，图1中的充电电路100包括原边模块110、副边高压模块120以及副边低压模块130。
其中，原边模块110用于连接交流电源，原边模块110还用于将交流电源提供的交流电压进行整流处理，得到整流电压。整流电压可以为半波整流电压、全波整流电压等，优选地，整流电压为全部整流电压。交流电源可以为单相交流电源、三相交流电源等。
在本申请的实施例中，原边模块110还用于和副边高压模块120用于对整流电压进行第一变压处理和功率因数校正处理，得到第一直流电压。原边模块110还用于和副边低压模块130用于对整流电压进行第二变压处理和功率因数校正处理，得到第二直流电压。通过原边模块110、副边高压模块120以及副边低压模块130对整流电压进行功率因数校正，减少原边模块110的工作负担，降低对元件的要求，简化了车载充电电路的结构，降低成本。且由于取消了单独设置的功率因数校正模块，也可以减少与功率因数校正模块对应的电路采集电路和电压采集电路，电路结构可以得到极大地简化，下面实施例将进行详细阐述。
图2示出了本申请实施例提供的另一种车载充电电路的结构示意图，如图2所示，原边模块110包括整流单元111和原边变压单元112。
即充电电路100包括整流单元111、原边变压单元112、副边高压模块120以及副边低压模块130。
其中，整流单元111用于连接交流电源，整流单元111用于将交流电源提供的交流电压进行整流处理，得到整流电压。原边变压单元112与整流单元111连接。
在本申请的实施例中，原边变压单元112和副边高压模块120用于对整流电压进行第一变压处理和功率因数校正处理，得到第一直流电压。原边变压单元112和副边低压模块130用于对整流电压进行第二变压处理和功率因数校正处理，得到第二直流电压。通过原边变压单元112、副边高压模块120以及副边低压模块130对整流电压进行功率因数校正，减少整流单元111的工作负担，降低对元件的要求，简化了充电电路的结构，降低成本。且由于取消了单独设置的功率因数校正模块，也可以减少与功率因数校正模块对应的电路采集电路和电压采集电路，电路结构可以得到极大地简化，下面实施例将进行详细阐述。
其中，第一直流电压的电压高于所述第二直流电压的电压，即车载充电电路100可以进行不同能量的输出，以满足不同应用场景的使用需求。
在本申请的实施例中，可以通过控制模块动态调整原边变压单元112、副边高压模块120以及副边低压模块130的输出电压以及功率，也可以实现功率的双向流动，即能量由副边高压模块120侧输入，从副边低压模块130输出，或者逆变形成逆变电压从整流单元111输出。
在本申请实施例中，整流单元111用于连接交流电源，整流单元111用于将交流电源提供的交流电压进行整流处理得到整流电压。
其中，整流单元111可以采用全波整流单元、全波桥式整流单元、倍压整流单元等，具体可以根据实际使用需要进行设置，本申请对此不作限制。
在一些实施方式中，整流单元111可以采用四个二极管组成，可以将电网侧(交流电源)50或60Hz工频交流电压转换为直流电压，为降低二极管的损耗提高效率并实现双向输出功能，可将四个二极管替换为MOSFET((Metal-Oxide-Semiconductor Field-EffectTransistor，金属-氧化物半导体场效应晶体管)、IGBT(Insulated Gate BipolarTransistor，绝缘栅双极型晶体管)等，本申请对此不作限制。
在一些实施方式中，请参阅图3，图3是本申请实施例提供的一种整流单元111的结构示意图，如图3所示，整流单元111包括第一整流输入端111a以及第二整流输入端111b，第一整流输入端111a与交流电源AC的火线连接，第二整流输入端111b与交流电源的零线连接，以使整流单元111接收交流电源输入的交流电压。
在一些实施方式中，整流单元111包括第一整流输出端111c以及第二整流输出端111d，第一整流输出端111c与第二整流输出端111d分别与原边变压单元112连接，以将整流电压传递给原边变压单元112。
在一些实施方式中，整流单元111包括第一整流开关单元1111、第二整流开关单元1112、第三整流开关单元1113以及第四整流开关单元1114。
其中，第一整流开关单元1111的第一端与第三整流开关单元1113的第一端连接，第一整流开关单元1111的第二端与第二整流开关单元1112的第一端连接，第二整流开关单元1112的第二端与连接第四整流开关单元1114的第二端连接，第三整流开关单元1113的第二端与第四整流开关单元1114的第一端连接。
在一些实施方式中，第一整流开关单元1111、第二整流开关单元1112、第三整流开关单元1113以及第四整流开关单元1114的第三端分别与控制模块连接，控制模块用于输出对应的波形信号，以控制第一整流开关单元1111、第二整流开关单元1112、第三整流开关单元1113以及第四整流开关单元1114的导通与断开。
在一些实施方式中，第一整流开关单元1111、第二整流开关单元1112、第三整流开关单元1113以及第四整流开关单元1114为开关管，例如工频管；其中，第一整流开关单元1111的漏极与第三整流开关单元1113的漏极连接，第一整流开关单元1111的源极与第二整流开关单元1112的漏极连接，第二整流开关单元1112的源极与第四整流开关单元1114的源极连接，第三整流开关单元1113的源极与第四整流开关单元1114的漏极连接，且第一整流开关单元1111、第二整流开关单元1112、第三整流开关单元1113以及第四整流开关单元1114的栅极分别与控制模块连接。
由于整流单元111只用于将交流电源提供的交流电压进行整流处理，无需对交流电源提供的交流电压进行变压处理等，因此第一整流开关单元1111、第二整流开关单元1112、第三整流开关单元1113以及第四整流开关单元1114的工作频率相对较低，使得开关管的损耗较低，有效提高后续第一直流电压和第二直流电压的转换效率。
例如，相关技术中，需要在整流单元之前设置功率因数校正模块对交流电压进行功率因数校正，导致整流单元中的开关管的工作频率通常在几十到几百kHz之间，而本申请实施例的整流单元只需要对交流电压进行整流处理，整流单元中的开关管的工作频率通常在50Hz到60Hz之间，有效减少了整流单元中的开关管损耗，进而提高充电电路的转化效率。且由于整流单元的开关管频率降低，工作过程中产生的热量也相应降低，因此，后续需要设置的散热结构也可以简化，从而在保障正常工作的情况下，进一步降低车辆的成本，而且由于对于整流单元的工作负担减少，整流单元的开关管也可以采用更低成本的工频管进行替换。
通过上述电路结构，控制模块交替控制第一整流开关单元1111、第二整流开关单元1112、第三整流开关单元1113以及第四整流开关单元1114的导通或断开，以实现将交流电源输入的交流电压处理为整流电压，例如，根据交流电压的周期情况规律，在交流电压的周期内的第一预设时间段内控制第一整流开关单元1111与第四整流开关单元1114处于导通状态且控制第二整流开关单元1112以及第三整流开关单元1113处于断开状态，在交流电压的周期内第二预设时间段内控制第二整流开关单元1112以及第三整流开关单元1113处于导通状态且控制第一整流开关单元1111与第四整流开关单元1114处于断开状态，在第三整流开关单元1113的第一端与第四整流开关单元1114的第二端即可得到整流电压(直流电压)。
在本申请实施例中，原边变压单元112与整流单元111连接；原边变压单元112用于接收整流单元111输出的整流电压。
在本申请的实施例中，车载充电电路100的原边变压单元112、副边高压模块120以及副边低压模块130共同进行直流电压的变换，原边变压单元112、副边高压模块120以及副边低压模块130可以采用多种形式的电路结构进行实现，例如LLC，CLLC，DAB或者移相全桥等拓扑结构等，可以根据实际使用需要进行设置，本申请对此不作限制，下面将对原边变压单元112、副边高压模块120以及副边低压模块130的具体结构实现进行举例阐述。
在一些实施方式中，请参阅图4，图4是本申请实施例提供的又一种车载充电电路的结构示意图。其中，原边变压单元112包括原边开关子单元1121以及原边绕组子单元1122。
在本申请的实施例中，原边开关子单元1121的输入端与整流单元111连接，原边开关子单元1121的输出端与原边绕组子单元1122连接。
在一些实施方式中，请参阅图5，图5是本申请实施例提供的一种原边变压单元112的结构示意图。原边开关子单元1121包括第一原边开关管11211、第二原边开关管11212、第三原边开关管11213以及第四原边开关管11214。
其中，第一原边开关管11211的第一端连接于整流单元111的第一整流输出端111c；第一原边开关管11211的第二端连接于第二原边开关管11212的第一端。
第二原边开关管11212的第二端连接于连接于整流单元111的第二整流输出端111d。
第三原边开关管11213的第二端连接于第四原边开关管11214的第一端。
在一些实施方式中，第一原边开关管11211、第二原边开关管11212、第三原边开关管11213以及第四原边开关管11214的第三端分别与控制模块连接。
更具体的，第一原边开关管11211的第一端为开关管的漏极，第一原边开关管11211的第二端为开关管的源极；第二原边开关管11212的第一端为开关管的漏极，第二原边开关管11212的第二端为开关管的源极；第三原边开关管11213的第一端为开关管的漏极，第三原边开关管11213的第二端为开关管的源极；第四原边开关管11214的第一端为开关管的漏极，第四原边开关管11214的第二端为开关管的源极；第一原边开关管11211、第二原边开关管11212、第三原边开关管11213以及第四原边开关管11214的栅极与控制模块连接。
在一些实施方式中，第一原边开关管11211的漏极连接于整流单元111的第一整流输出端111c；第二原边开关管11212的源极连接于第二整流输出端111d，以使原边开关子单元1121接收到整流单元111输出的整流电压。
通过上述电路结构，控制模块控制第一原边开关管11211、第二原边开关管11212、第三原边开关管11213以及第四原边开关管11214的工作频率以及占空比，以实现整流电压调整为对应大小的交流电压。
在一些实施方式中，原边绕组子单元1122包括原边绕组11221、变压器11224、原边电感11222和原边电容11223。
其中，原边绕组11221与变压器11224耦接，以将能量向副边高压模块120以及副边低压模块130传递。
原边绕组11221的第一端连接于原边电感11222的一端，原边绕组11221的第二端连接于原边电容11223的一端；原边电感11222的另一端连接于第一原边开关管11211的第二端；原边电容11223的另一端连接于第三原边开关管11213的第二端。
在本申请的实施方式中，原边变压单元112和副边高压模块120用于对整流电压进行第一变压处理和功率因数校正处理，得到第一直流电压。
在一些实施方式中，第一直流电压可以为动力电池提供充电电能。
在本申请的实施方式中，原边变压单元112和副边低压模块130用于对整流电压进行第二变压处理和功率因数校正处理，得到第二直流电压，其中，第一直流电压的电压高于第二直流电压的电压。
在一些实施方式中，第一直流电压可以为低压负载提供工作电能。
进一步地，变压器11224可以和副边低压模块130的变压器进行磁集成，从而可以进一步降低成本，缩小体积，以及提高效率。
请参阅图6，图6是本申请实施例提供的再一种车载充电电路的结构示意图。其中，副边低压模块130包括低压开关单元131和低压绕组单元132。
在一些实施方式中，低压绕组单元132用于与原边绕组子单元1122耦接，低压绕组单元132与低压开关单元131的输入端连接；低压开关单元131的输出端用于输出第二直流电压。
在一些实施方式中，请参阅图7，图7是本申请实施例提供的一种副边低压模块130的结构示意图，如图7所示，低压绕组单元132包括第一低压绕组1321a和第二低压绕组1322a；低压开关单元131包括第一低压开关管1311a、第二低压开关管1312a以及低压电感1313a。
其中，第一低压绕组1321a的第一端与第二低压绕组1322a的第二端连接；第一低压绕组1321a的第二端与第二低压开关管1312a的第一端连接。
第二低压绕组1322a的第二端与第一低压开关管1311a的第一端连接。
第一低压开关管1311a的第二端与第二低压开关管1312a的第二端连接。
低压电感1313a的一端与第一低压绕组1321a的第二端连接。低压电感1313a的另一端和第二低压开关管1312a的第二端作为低压开关单元131的输出端，以用于输出第二直流电压。
在一些实施方式中，第一低压开关管1311a的漏极与第二低压绕组1322a的第二端连接；第一低压开关管1311a的源极与第二低压开关管1312a的源极连接；第二低压开关管1312a的漏极与第一低压绕组1321a的第一端连接；第一低压电感1313a的一端与第一低压绕组1321a的第二端连接。
更具体的，第一低压开关管1311a的第一端为开关管的漏极，第一低压开关管1311a的第二端为开关管的源极；第二低压开关管1312a的第一端为开关管的漏极，第二低压开关管1312a的第二端为开关管的源极；第一低压开关管1311a与第二低压开关管1312a的栅极与控制模块连接。
通过上述电路结构，控制模块控制原边开关子单元1121、第一低压开关管1311a、第二低压开关管1312a的工作频率以及占空比，并且调整原边绕组子单元1122与低压绕组单元132之间的相位差，以实现将整流单元111的整流电压进行功率因数校正处理和第二变压处理，从而转化为第二直流电压。
在一些实施方式中，请参阅图8，图8是本申请实施例提供的另一种副边低压模块130的结构示意图，如图8所示，低压绕组单元132包括低压绕组；低压开关单元131包括第一低压开关管1311c、第二低压开关管1312c、第三低压开关管1313c、第四低压开关管1314c以及低压电感1315c。
其中，低压绕组的第一端与第一低压开关管1311c的第二端连接，低压绕组的第二端与第四低压开关管1314c的第一端连接。
第一低压开关管1311c的第一端与第三低压开关管1313c的第一端连接。
第二低压开关管1312c的第二端与第四低压开关管1314c的第二端连接。
第三低压开关管1313c的第一端与低压电感1315c的一端连接；第三低压开关管1313c的第二端与第四低压开关管1314c的第一端连接。
低压电感1315c的另一端和第四低压开关管1314c的第二端作为低压开关单元131的输出端。
在一些实施方式中，第一低压开关管1311c的第一端为开关管的漏极，第一低压开关管1311c的第二端为开关管的源极；第二低压开关管1312c的第一端为开关管的漏极，第二低压开关管1312c的第二端为开关管的源极；第三低压开关管1313c的第一端为开关管的漏极，第三低压开关管1313c的第二端为开关管的源极；第四低压开关管1314c的第一端为开关管的漏极，第四低压开关管1314c的第二端为开关管的源极；第一低压开关管1311c、第二低压开关管1312c、第三低压开关管1313c以及第四低压开关管1314c的栅极分别与控制模块连接。
通过上述电路结构，控制模块控制原边开关子单元1121、第一低压开关管1311c、第二低压开关管1312c、第三低压开关管1313c以及第四低压开关管1314c的工作频率以及占空比，并且调整原边绕组子单元1122与低压绕组单元132之间的相位差，以实现将整流单元111的整流电压进行功率因数校正处理和第二变压处理，从而转化为第二直流电压。
在一些实施方式中，请参阅图9，图9是本申请实施例提供的还一种车载充电电路的结构示意图，如图9所示，本申请实施例提供的车载充电电路还包括滤波模块140。
其中，滤波模块140包括第一滤波单元141、第二滤波单元142以及第三滤波单元143中的至少一个。
第一滤波单元141与整流单元111的输出端连接，第一滤波单元141用于对整流电压进行滤波处理；原边变压单元112用于接收滤波处理后的整流电压。
第二滤波单元142与副边高压模块120的输出端连接，第二滤波单元142用于对第一直流电压进行滤波处理。
第三滤波单元143与副边低压模块130的输出端连接，第三滤波单元143用于对第二直流电压进行滤波处理。
在一些实施方式中，第一滤波单元141、第二滤波单元142以及第三滤波单元143可以采用电容、电感等一个或多个组合而成，以对相应的信号进行滤波处理。
在本申请的实施例中，由于功率因数校正处理的功能由原边变压单元112、副边高压模块120以及副边低压模块130完成，因此整流单元111无需设置电感，第一滤波单元141也可以设置容量更小的电容器，从而可以降低电路的成本。
请参阅图10，图10是本申请实施例提供的还一种车载充电电路的结构示意图。其中，副边高压模块120包括高压开关单元121和高压绕组单元122。
在一些实施方式中，高压绕组单元122用于与原边绕组子单元1122耦接，高压绕组单元122与高压开关单元121的输入端连接；高压开关单元121的输出端用于输出第一直流电压。第一直流电压的电压大于第二直流电压的电压，从而可以提供不同电压需求的输出。
在一些实施方式中，请参阅图11，图11是本申请实施例提供的一种副边高压模块120的结构示意图。如图11所示，高压绕组单元122包括高压绕组1221以及高压电容1222。高压开关单元121包括第一高压开关管1211、第二高压开关管1212、第三高压开关管1213以及第四高压开关管1214。
其中，高压绕组1221的第一端与第三高压开关管1213的第二端连接，高压绕组1221的第二端与高压电容1222的一端连接。
第一高压开关管1211的第一端与高压电容1222的另一端连接；
第二高压开关管1212的第一端与第一高压开关管1211的第一端连接；第二高压开关管1212的第二端与第四高压开关管1214的第二端连接；
第三高压开关管1213的第一端与第一高压开关管1211的第一端连接；
第四高压开关管1214的第一端与第四高压开关管1214的第二端连接；
第三高压开关管1213的第一端与第四高压开关管1214的第二端作为高压开关单元的输出端。
在一些实施方式中，第一高压开关管1211的第一端为开关管的漏极；第一高压开关管1211的第二端为开关管的源极；第二高压开关管1212的第一端为开关管的漏极；第二高压开关管1212的第二端为开关管的源极；第三高压开关管1213的第一端为开关管的漏极；第三高压开关管1213的第二端为开关管的源极；第四高压开关管1214的第一端为开关管的漏极；第四高压开关管1214的第二端为开关管的源极。
第一高压开关管1211、第二高压开关管1212、第三高压开关管1213以及第四高压开关管1214的栅极分别与控制模块连接。
通过上述电路结构，控制模块控制原边开关子单元1121、第一高压开关管1211、第二高压开关管1212、第三高压开关管1213以及第四高压开关管1214的工作频率以及占空比，并且调整原边绕组子单元1122与高压绕组单元122之间的相位差，以实现将整流单元111的整流电压进行功率因数校正处理和第一变压处理，从而转化为第一直流电压。
在一些实施方式中，请参阅图12，图12是本申请实施例提供的另一种副边高压模块120的结构示意图。如图12所示，高压绕组单元122包括高压绕组1221以及高压电感1223。高压开关单元121包括第一高压开关管1211、第二高压开关管1212、第三高压开关管1213以及第四高压开关管1214。
其中，高压绕组1221的第一端与高压电感1223的一端连接，高压绕组1221的第二端与第二高压开关管1212的第一端连接。
第一高压开关管1211的第一端与第三高压开关管1213的第一端连接；第一副边开关管的第二端与第二副边开关管的第一端连接。
第二高压开关管1212的第二端与第四高压开关管1214的第二端连接。
第三高压开关管1213的第二端与高压电感1223的另一端连接。
第四高压开关管1214的第一端与高压电感1223的另一端连接；
第三高压开关管1213的第一端与第四高压开关管1214的第二端作为高压开关单元的输出端。
在一些实施方式中，第一高压开关管1211的第一端为开关管的漏极；第一高压开关管1211的第二端为开关管的源极；第二高压开关管1212的第一端为开关管的漏极；第二高压开关管1212的第二端为开关管的源极；第三高压开关管1213的第一端为开关管的漏极；第三高压开关管1213的第二端为开关管的源极；第四高压开关管1214的第一端为开关管的漏极；第四高压开关管1214的第二端为开关管的源极。
第一高压开关管1211、第二高压开关管1212、第三高压开关管1213以及第四高压开关管1214的栅极分别与控制模块连接。
通过上述电路结构，控制模块控制原边开关子单元1121、第一高压开关管1211、第二高压开关管1212、第三高压开关管1213以及第四高压开关管1214的工作频率以及占空比，并且调整原边绕组子单元1122与高压绕组单元122之间的相位差，以实现将整流单元111的整流电压进行功率因数校正处理和第一变压处理，从而转化为第一直流电压。
在一些实施方式中，交流电源也可以采用三相交流电源，请参阅图13，图13是本申请实施例提供的一种应用于三相交流电源的原边模块110的结构示意图，如图13所示，原边模块110包括：第一原边开关管1104、第二原边开关管1105、第三原边开关管1106、第四原边开关管1107、第五原边开关管1108、第六原边开关管1109；第一原边绕组1115，第二原边绕组1116、第三原边绕组1117；第一原边电感1101、第二原边电感1102、第三原边电感1103、第四原边电感1112、第五原边电感1113、第六原边电感1114；第一原边电容和第二原边电容以及变压器1118。
其中，第一原边电感1101连接于三相交流电源的第一端L1与第一原边开关管1104的第二端之间；第二原边电感1102连接于三相交流电源的第二端L2与第三原边开关管1106的第二端之间；第三原边电感1103连接于三相交流电源的第三端L3与第五原边开关管1108的第二端之间。
第四原边电感1112连接于第一原边开关管1104的第二端与第一原边绕组1115的第二端之间；第二原边电感1102连接于第三原边开关管1106的第二端与第二原边绕组1116的第二端之间；第六原边电感1114连接于第五原边开关管1108的第二端与第三原边绕组1117的第三端之间。
第二原边开关管1105的第一端与第一原边开关管1104的第二端连接；第二原边开关管1105的第二端与第四原边开关管1107的第二端连接；第四原边开关管1107的第一端与第三原边开关管1106的第二端连接；第六原边开关管1109的第一端与第五原边开关管1108的第一端连接，第六原边开关管1109的第二端与第四原边开关管1107的第二端连接。
第一原边电容的一端分别与第一原边开关管1104的第一端、第三原边开关管1106的第一端以及第五原边开关管1108的第一端连接；第一原边电容的另一端连接于第一原边绕组1115的第一端；第二原边电容连接于第一原边电容的另一端与第六原边开关管1109的第二端之间；
第二原边绕组1116的第一端与第一原边绕组1115的第一端连接；第三原边绕组1117的第一端与第一原边绕组1115的第一端连接。
第一原边绕组1115、第二原边绕组1116以及第三原边绕组1117分别与变压器1118耦接。
在一些实施方式中，交流电源也可以采用三相交流电源，请参阅图14，图14是本申请实施例提供的一种应用于三相交流电源的副边高压模块120的结构示意图，如图14所示，所述副边高压模块120包括：第一高压开关管1201、第二高压开关管1202、第三高压开关管1203、第四高压开关管1204、第五高压开关管1205以及第六高压开关管1206；第一高压绕组1207、第二高压绕组1208以及第三高压绕组1209；第一高压电容1210以及第二高压电容。
其中，第一高压绕组1207、第二高压绕组1208以及第三高压绕组1209分别与变压器耦接。
第一高压绕组1207的第一端与第一高压开关管1201的第二端连接，第一高压绕组1207的第二端与第二高压电容的一端连接；第二高压绕组1208的第一端与第三高压开关管1203的第二端连接，第二高压绕组1208的第二端与第二高压电容的一端连接；第三高压绕组1209的第一端与第五高压开关管1205的第二端连接，第三高压绕组1209的第一端与第五高压开关管1205的第二端连接，第三高压绕组1209的第二端与第二高压电容的一端连接。
第一高压电容1210的一端分别与第一高压开关管1201的第一端、第三高压开关管1203的第一端、第五高压开关管1205的第一端连接；第一高压电容1210的另一端与第二高压电容的一端连接，第二高压电容的另一端分别与第二高压开关管1202的第二端、第四高压开关管1204的第二端、第六高压开关管1206的第二端连接。
第二高压开关管1202的第一端与第一高压开关管1201的第二端连接；第四高压开关管1204的第二端与第三高压开关管1203的第二端连接；第六高压开关管1206的第二端连接与第五高压开关管1205的第二端连接。
在一些实施方式中，交流电源也可以采用三相交流电源，请参阅图15，图15是本申请实施例提供的一种应用于三相交流电源的副边低压模块130的结构示意图，如图15所示，所述副边低压模块130包括：第一低压开关管1301、第二低压开关管1302、第三低压开关管1303、第四低压开关管1304、第五低压开关管1305以及第六低压开关管1306；第一低压绕组1307、第二低压绕组1308以及第三低压绕组1309；第一低压电容1310以及第二低压电容。
其中，第一低压绕组1307、第二低压绕组1308以及第三低压绕组1309分别与变压器耦接。
第一低压绕组1307的第一端与第一低压开关管1301的第二端连接，第一低压绕组1307的第二端与第二低压电容的一端连接；第二低压绕组1308的第一端与第三低压开关管1303的第二端连接，第二低压绕组1308的第二端与第二低压电容的一端连接；第三低压绕组1309的第一端与第五低压开关管1305的第二端连接，第三低压绕组1309的第一端与第五低压开关管1305的第二端连接，第三低压绕组1309的第二端与第二低压电容的一端连接。
第一低压电容1310的一端分别与第一低压开关管1301的第一端、第三低压开关管1303的第一端、第五低压开关管1305的第一端连接；第一低压电容1310的另一端与第二低压电容的一端连接，第二低压电容的另一端分别与第二低压开关管1302的第二端、第四低压开关管1304的第二端、第六低压开关管1306的第二端连接。
第二低压开关管1302的第一端与第一低压开关管1301的第二端连接；第四低压开关管1304的第二端与第三低压开关管1303的第二端连接；第六低压开关管1306的第二端连接与第五低压开关管1305的第二端连接。
请参阅图16，图16是本申请实施例提供的一种车辆的结构示意图。如图13所示，本申请实施例提供的车辆200包括动力电池210以及低压负载220以及上述实施例中的车载充电电路100。其中，动力电池210与车载充电电路100的副边高压模块连接；低压负载220与车载充电电路100的副边低压模块连接。
其中，动力电池210可以为大容量、高功率的蓄电池。低压负载220为车辆内部的功能电路或车载设备，且低压负载220的额定电压低于动力电池210的额定电压。示例性的，低压乐负载220可以包括但不限于铅酸蓄电池、车载收音机、车载导航器等等,本申请实施例对此不作限制。
车辆200可以与交流电源连接，通过车载充电电路100的原边模块与交流电源连接，例如车辆200可以通过充电桩与交流电源连接。
车辆200可以有多种供电模式，例如充电模式、逆变模式、自供电模式等。
在一些实施方式中，车辆在充电模式下，能量由交流电源输入，通过控制车载充电电路100各个开关管的工作状态，例如开关占空比等，同时向车载充电电路的副边高压模块输出第一直流电压以及向车载充电电路的副边低压模块输出第二直流电压。
在一些实施方式中，车辆在逆变模式下，能量由动力电池210提供，通过控制车载充电电路100各个开关管的工作状态，例如开关占空比等，可以控制原边模块逆变输出交流电压，同时向车载充电电路100的副边低压模块输出第二直流电压。
在一些实施方式中，车辆在自供电模式下，能量由动力电池210提供，通过控制车载充电电路100各个开关管的工作状态，例如开关占空比等，可以向车载充电电路100的副边低压模块输出第二直流电压，此时不进行逆变处理，即能量仅通过动力电池传递至副边低压模块进行输出。
本申请实施例提供的一种车载充电电路以及车辆，该车载充电电路包括：原边模块、副边高压模块以及副边低压模块；其中，原边模块用于连接交流电源，原边模块还用于将交流电源提供的交流电压进行整流处理，得到整流电压；原边模块还用于和副边高压模块用于对整流电压进行第一变压处理和功率因数校正处理，得到第一直流电压；原边模块还用于和副边低压模块用于对整流电压进行第二变压处理和功率因数校正处理，得到第二直流电压；其中，第一直流电压的电压高于第二直流电压的电压。由此，通过原边模块、副边高压模块以及副边低压模块对整流电压进行功率因数校正，减少原边模块的工作负担，降低对元件的要求，简化了充电电路的结构，降低成本。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不驱使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (15)

1.一种车载充电电路，其特征在于，所述电路包括：原边模块、副边高压模块以及副边低压模块；
其中，所述原边模块用于连接交流电源，所述原边模块还用于将所述交流电源提供的交流电压进行整流处理，得到整流电压；
所述原边模块还用于与所述副边高压模块对所述整流电压进行第一变压处理和功率因数校正处理，得到第一直流电压；
所述原边模块和所述副边低压模块用于对所述整流电压进行第二变压处理和功率因数校正处理，得到第二直流电压；
其中，所述第一直流电压的电压高于所述第二直流电压的电压。
2.根据权利要求1所述的车载充电电路，其特征在于，所述原边模块包括：整流单元和原边变压单元；
其中，所述整流单元用于连接所述交流电源，所述整流单元用于将所述交流电源提供的交流电压进行整流处理，得到所述整流电源；
所述原边变压单元用于与所述副边高压模块对所述整流电压进行第一变压处理和功率因数校正处理，得到第一直流电压；
所述原边变压单元和所述副边低压模块用于对所述整流电压进行第二变压处理和功率因数校正处理，得到第二直流电压。
3.根据权利要求2所述的车载充电电路，其特征在于，所述原边变压单元包括原边开关子单元和原边绕组子单元；所述原边开关子单元的输入端与所述整流单元连接，所述原边开关子单元的输出端与所述原边绕组子单元连接。
4.根据权利要求3所述的车载充电电路，其特征在于，所述原边开关子单元包括第一原边开关管、第二原边开关管、第三原边开关管以及第四原边开关管；
所述第一原边开关管的第一端连接于所述整流单元的第一整流输出端；所述第一原边开关管的第二端连接于所述第二原边开关管的第一端；
所述第二原边开关管的第二端连接于所述整流单元的第二整流输出端；
所述第三原边开关管的第一端连接于所述第一原边开关管的第一端；所述第三原边开关管的第二端连接于所述第四原边开关管的第一端；
所述原边绕组子单元包括原边绕组、变压器、原边电感和原边电容；其中，所述原边绕组与所述变压器耦接；
所述原边绕组的第一端连接于所述原边电感的一端，所述原边绕组的第二端连接于所述原边电容的一端；
所述原边电感的另一端连接于所述第一原边开关管的第二端；
所述原边电容的另一端连接于所述第三原边开关管的第二端。
5.根据权利要求3所述的车载充电电路，其特征在于，所述副边低压模块包括低压开关单元和低压绕组单元；所述低压绕组单元用于与所述原边绕组子单元耦接，所述低压绕组单元与所述低压开关单元的输入端连接；所述低压开关单元的输出端用于输出所述第二直流电压。
6.根据权利要求5所述的车载充电电路，其特征在于，所述低压绕组单元包括第一低压绕组和第二低压绕组；所述低压开关单元包括第一低压开关管、第二低压开关管以及低压电感；其中，
所述第一低压绕组的第一端与所述第二低压绕组的第二端连接；所述第一低压绕组的第二端与所述第二低压开关管的第一端连接；
所述第二低压绕组的第二端与所述第一低压开关管的第一端连接；
所述第一低压开关管的第二端与所述第二低压开关管的第二端连接；
所述低压电感的一端与所述第一低压绕组的第二端连接；
所述低压电感的另一端和所述第二低压开关管的第二端作为所述低压开关单元的输出端。
7.根据权利要求5所述的车载充电电路，其特征在于，所述低压绕组单元包括低压绕组；所述低压开关单元包括第一低压开关管、第二低压开关管、第三低压开关管、第四低压开关管以及低压电感；其中，
所述低压绕组的第一端与所述第一低压开关管的第二端连接，所述低压绕组的第二端与所述第四低压开关管的第一端连接；
所述第一低压开关管的第一端与所述第三低压开关管的第一端连接；
所述第二低压开关管的第二端与所述第四低压开关管的第二端连接；
所述第三低压开关管的第一端与所述低压电感的一端连接，所述第三低压开关管的第二端与所述第四低压开关管的第一端连接；
所述低压电感的另一端和所述第四低压开关管的第二端作为所述低压开关单元的输出端。
8.根据权利要求1所述的车载充电电路，其特征在于，所述电路还包括滤波模块，所述滤波模块包括第一滤波单元、第二滤波单元以及第三滤波单元中的至少一个；其中，
所述第一滤波单元与所述整流单元的输出端连接，所述第一滤波单元用于对所述整流电压进行滤波处理；所述原边变压单元用于接收所述滤波处理后的整流电压；
所述第二滤波单元与所述副边高压模块的输出端连接，所述第二滤波单元用于对所述第一直流电压进行滤波处理；
所述第三滤波单元与所述副边低压模块的输出端连接，所述第三滤波单元用于对所述第二直流电压进行滤波处理。
9.根据权利要求4所述的车载充电电路，其特征在于，所述副边高压模块包括高压开关单元和高压绕组单元；所述高压绕组单元与所述原边变压单元的输出端耦接，所述高压开关单元的输入端与所述高压绕组单元的输出端连接；所述高压开关单元的输出端用于输出所述第一直流电压。
10.根据权利要求9所述的车载充电电路，其特征在于，所述高压绕组单元包括高压绕组和高压电容；所述高压开关单元包括第一高压开关管、第二高压开关管、第三高压开关管以及第四高压开关管；其中，
所述高压绕组的第一端与所述第三高压开关管的第二端连接，所述高压绕组的第二端与所述高压电容的一端连接；
所述第一高压开关管的第一端与所述高压电容的另一端连接；
所述第二高压开关管的第一端与所述第一高压开关管的第一端连接；所述第二高压开关管的第二端与所述第四高压开关管的第二端连接；
所述第三高压开关管的第一端与所述第一高压开关管的第一端连接；
所述第四高压开关管的第一端与所述第四高压开关管的第二端连接；
所述第三高压开关管的第一端与所述第四高压开关管的第二端作为所述高压开关单元的输出端。
11.根据权利要求9所述的车载充电电路，其特征在于，所述高压绕组单元包括高压绕组和高压电感；所述高压开关单元包括第一高压开关管、第二高压开关管、第三高压开关管以及第四高压开关管；其中，
所述高压绕组的第一端与所述高压电感的一端连接，所述高压绕组的第二端与所述第二高压开关管的第一端连接；
所述第一高压开关管的第一端与所述第三高压开关管的第一端连接；所述第一副边开关管的第二端与所述第二副边开关管的第一端连接；
所述第二高压开关管的第二端与所述第四高压开关管的第二端连接；
所述第三高压开关管的第二端与所述高压电感的另一端连接；
所述第四高压开关管的第一端与所述高压电感的另一端连接；
所述第三高压开关管的第一端与所述第四高压开关管的第二端作为所述高压开关单元的输出端。
12.根据权利要求1所述的车载充电电路，其特征在于，所述交流电源为三相交流电源；
所述原边模块包括：第一原边开关管、第二原边开关管、第三原边开关管、第四原边开关管、第五原边开关管、第六原边开关管；第一原边绕组，第二原边绕组、第三原边绕组；第一原边电感、第二原边电感、第三原边电感、第四原边电感、第五原边电感、第六原边电感；第一原边电容和第二原边电容以及变压器；
其中，所述第一原边电感连接于所述三相交流电源的第一端与所述第一原边开关管的第二端之间；所述第二原边电感连接于所述三相交流电源的第二端与所述第三原边开关管的第二端之间；所述第三原边电感连接于所述三相交流电源的第三端与所述第五原边开关管的第二端之间；
所述第四原边电感连接于所述第一原边开关管的第二端与所述第一原边绕组的第二端之间；所述第二原边电感连接于所述第三原边开关管的第二端与所述第二原边绕组的第二端之间；所述第六原边电感连接于所述第五原边开关管的第二端与第三原边绕组的第三端之间；
所述第二原边开关管的第一端与所述第一原边开关管的第二端连接；所述第二原边开关管的第二端与所述第四原边开关管的第二端连接；所述第四原边开关管的第一端与所述第三原边开关管的第二端连接；所述第六原边开关管的第一端与所述第五原边开关管的第一端连接，所述第六原边开关管的第二端与所述第四原边开关管的第二端连接；
所述第一原边电容的一端分别与所述第一原边开关管的第一端、所述第三原边开关管的第一端以及所述第五原边开关管的第一端连接；所述第一原边电容的另一端连接于所述第一原边绕组的第一端；所述第二原边电容连接于所述第一原边电容的另一端与所述第六原边开关管的第二端之间；
所述第二原边绕组的第一端与所述第一原边绕组的第一端连接；所述第三原边绕组的第一端与所述第一原边绕组的第一端连接；
所述第一原边绕组、所述第二原边绕组以及所述第三原边绕组分别与所述变压器耦接。
13.根据权利要求12所述的车载充电电路，其特征在于，所述副边高压模块包括：第一高压开关管、第二高压开关管、第三高压开关管、第四高压开关管、第五高压开关管以及第六高压开关管；第一高压绕组、第二高压绕组以及第三高压绕组；第一高压电容以及第二高压电容；
其中，所述第一高压绕组、所述第二高压绕组以及所述第三高压绕组分别与所述变压器耦接；
所述第一高压绕组的第一端与所述第一高压开关管的第二端连接，所述第一高压绕组的第二端与所述第二高压电容的一端连接；所述第二高压绕组的第一端与所述第三高压开关管的第二端连接，所述第二高压绕组的第二端与所述第二高压电容的一端连接；所述第三高压绕组的第一端与所述第五高压开关管的第二端连接，所述第三高压绕组的第一端与所述第五高压开关管的第二端连接，所述第三高压绕组的第二端与所述第二高压电容的一端连接；
所述第一高压电容的一端分别与所述第一高压开关管的第一端、所述第三高压开关管的第一端、所述第五高压开关管的第一端连接；所述第一高压电容的另一端与所述第二高压电容的一端连接，所述第二高压电容的另一端分别与所述第二高压开关管的第二端、所述第四高压开关管的第二端、所述第六高压开关管的第二端连接；
所述第二高压开关管的第一端与所述第一高压开关管的第二端连接；所述第四高压开关管的第二端与所述第三高压开关管的第二端连接；所述第六高压开关管的第二端连接与所述第五高压开关管的第二端连接。
14.根据权利要求12或13所述的车载充电电路，其特征在于，所述副边低压模块包括：第一低压开关管、第二低压开关管、第三低压开关管、第四低压开关管、第五低压开关管以及第六低压开关管；第一低压绕组、第二低压绕组以及第三低压绕组；第一低压电容以及第二低压电容；
其中，所述第一低压绕组、所述第二低压绕组以及所述第三低压绕组分别与所述变压器耦接；
所述第一低压绕组的第一端与所述第一低压开关管的第二端连接，所述第一低压绕组的第二端与所述第二低压电容的一端连接；所述第二低压绕组的第一端与所述第三低压开关管的第二端连接，所述第二低压绕组的第二端与所述第二低压电容的一端连接；所述第三低压绕组的第一端与所述第五低压开关管的第二端连接，所述第三低压绕组的第一端与所述第五低压开关管的第二端连接，所述第三低压绕组的第二端与所述第二低压电容的一端连接；
所述第一低压电容的一端分别与所述第一低压开关管的第一端、所述第三低压开关管的第一端、所述第五低压开关管的第一端连接；所述第一低压电容的另一端与所述第二低压电容的一端连接，所述第二低压电容的另一端分别与所述第二低压开关管的第二端、所述第四低压开关管的第二端、所述第六低压开关管的第二端连接；
所述第二低压开关管的第一端与所述第一低压开关管的第二端连接；所述第四低压开关管的第二端与所述第三低压开关管的第二端连接；所述第六低压开关管的第二端连接与所述第五低压开关管的第二端连接。
15.一种车辆，其特征在于，包括：动力电池、低压负载以及如权利要求1至14中任一项所述的车载充电电路；
其中，所述动力电池与所述车载充电电路的副边高压模块连接；
所述低压负载与所述车载充电电路的副边低压模块连接。
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